RAID6を使った48TBファイルサーバを構築するなら何が必要?

1年契約をしていた非常勤の仕事が契約満了となり、さらには予定していた請負の仕事は全く入ってこないというフリーランスにありがちなまともな収入がないやばい状態となっています。4月からマジでどうしようか…

それはとりあえず置いておいて、久しぶりのまともな記事として、前にちょっとだけ考えていたファイルサーバの件ですが、もし組み立てたらどんなパーツがいるのか、どんなOSがいるのかを考えてみたいと思います。どうせなら組み立ての過程をYouTubeなどで公開できれば面白いのですが、いろいろと機材やらソフトやらを用意する…前にまず組み立て対象のファイルサーバにどれくらいかかるのか?を考えるのが先ですので。

 

とりあえず構成を考えてみる

今回の目的は「48TBのファイルサーバ」ですので、問題になるのは

  • ストレージの構成をどうするか
  • ストレージを接続するインターフェイスをどうするか
  • ケースをどうするか

が主になります。CPUやマザーボード、メモリについては3万円台のPCレベルのものでも問題ないと思います。一応気になっているのはRAID6のパフォーマンスがCPUやメモリによってどの程度変わるのか?ということですが、YouTubeでその手の組み立てをしているほかの動画を見ている限りは「よほど悪いCPUを使わない限り+ファイルサーバ以外の用途でCPUを使うのでなければ問題はない」というところだと思います。まあ、10GbEを持ってきたとしてもこれはあまり変わらないかな~というところです。

 

一応ストレージの想定としてはOS用に4TB HDDx2でRAID1、ファイルサーバ領域として8TB HDDx8でRAID6(RAID Z2)」となっています。ファイルサーバ領域をRAIDで保護しているのにOS領域をRAIDで保護しないのは運用上どうなのか?と思い始めたいましたので、次の構成はこれが予定です。

そしてストレージを接続するインターフェイスについて。今回の構成予定だとSATA端子が10個はほしいのですが、通常SATAの端子はよほど高級なマザーボードでもない限り10個なんてあるわけないのでそれを拡張するためにSATAのインターフェイスカードをつける必要があります。

最後にケースについて。そもそも家庭用に使うPCで3.5inchのHDDが10個もつけられるケースというのがまずありません。一応kakaku.comで調べてみたのですが、5万円以下までではたった1つしか見つかりませんでした。こうなってくるとさすがに本当のブレードサーバで使えるものを探すしかなくなってくるのでそれはさすがに範囲外ということにして、今回はこの条件で考えてみたいと思います。

おまけとしてこのレベルのファイルサーバであれば10GbEのカードもつけたサーバの方がよいかもしれません。私が今現在使っている32TBのファイルサーバですら家庭用というには大分すごい状態なのに、上記の構成だと家庭用の領域を超えているのでは?と思えなくもないですよね。

 

実際どんなパーツが必要?

ということで、今回は「CPU、マザーボード、メモリを抜いて」「20万円以内で」を目標に考えてみたいと思います。

ストレージ

4TB HDDの方は適当にNAS用のHDDでもつけておけばよいでしょう。例えばこんな感じ。

Seagate IronWolf 3.5″ 4TB 内蔵ハードディスク HDD 3年保証 6Gb/s 64MB 5900rpm 24時間稼動 PC NAS向け ST4000VN008

ちなみにSeagateにしているのは信者とかではなく次の8TB HDDの影響です。この記事を書いている段階では13,700円ほど。

 

問題は8TBの方です。「20万円以内で」の条件の関係で、こちらにNAS HDDを使うと値段が跳ね上がってしまうのが最大の問題点。ちなみにこの記事を書いている段階では8TBを超えると常時使用のHDDのタイプしか残らず、費用がかなり高くついてしまうので8TBx8の構成にする、という理由もあります。値段重視にするとNASを構築しようとしているにNAS HDDが使えないんですよね…。この条件に最も適しているストレージがおそらくこれ。

Seagate BarraCuda 3.5″ 8TB 内蔵ハードディスク HDD 2年保証 6Gb/s 256MB 5400rpm 正規代理店品 ST8000DM004

これならば1台あたり14,500円ほどとOS用のHDDとまとめて10台買ったとしてもなんとか16万円で収まるため、残りのものを買っても目標金額内で購入できます。ちなみに上にも書きましたが、GB単価が一番安いのがこの付近で、10TB以上になると台数は少なくできるのですが値段が跳ね上がってしまいますし、NAS用だと8台も買うとそれだけで20万円を突破してしまうのでNAS用ではないことを考えてもこの選択となります。まあ、家に置く用であれば必要なときだけ電源を入れて不必要なら消す、壊れる可能性についてはRAID6(RAID Z2)に保障してもらうというところですね。

 

ストレージインターフェイス

マザーボードに何個SATA端子がついているかにもよりますが、とりあえずはこのくらいでしょうかね。

玄人志向 キワモノシリーズ SATA3 10ポート増設インターフェースボード SATA3I10-PCIE

画像がないのはAmazon経由だと引き出せなかったからです。1つのカードに複数のポートがついていると負荷がかかった場合に速度が遅くなるという問題はありますが、今回はインターフェイスの数を優先して考えてみました。こちらにストレージの8台をつないで、マザーボード側にOS用のHDDをつないでRAID1構成とすれば問題ないと思います。値段も7,000円くらいとほどほど。

 

PCケース

Fractal Design Node 804 black MicroATX PCケース 日本正規代理店品 CS4710 FD-CA-NODE-804-BL-W

HDD10台のケースというのがまともにないのが問題点。そんなPCを作る人がほとんどいないから当たり前か…。これなら13,000円レベルで3.5inchを10台搭載可能らしいのでこれくらいしか選択肢はありません。ちなみに大半のドライブは吊り下げ方式になるとのこと。一応今現在使っているファイルサーバの一代前にNode304というこれの小さいやつを使っていたのでどういうことかはわかっているのでまあ問題ないかな、と思います。なお、ケースの制約によりマザーボードはMicroATX以下のサイズでなければならないようです。MicroATX以下のサイズでSATAが10個もついているマザーボードなんぞ見たことがないような気が…。

 

資金を集めて組み立てないと…

とりあえず今年の目標になるかな、というところです。定職に就くなり大きいプロジェクトに参加するなり細かく仕事を請け負うなり、株なり為替なり宝くじなりで夢をつかむなり、という感じで資金を集めて…というところですね。コロナの影響で経済の状態がおかしい上に貿易も…となってくると値段の変動が心配にはなりますが、そこはそれ、ですね。

 

OSはどうするのか?

Unix系を使うのは確定なのですが、問題はRAID6の方。上にも書いてあるのですが、書き込みの保障のためにZFSを使ったRAID Z2で組みたいかな、とは思っているのですが、そうするといつも使っているCentOS系だとライセンスの問題などでZFSの構築がかなり面倒になったり、更新が行われるとそのたびに領域が見えなくなる、といった問題が発生しそうな気がしていて…。zfsの更新がちゃんとできるようにしてCentOSを使うか、逆にFreeBSD系を使ってみるのか、いろいろと選択肢はありそうですね。

 


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